ELECTRICAL ENGINEERING: Contoh Soal 8.1

8.1 Buatlah simulasi rangkaian dalam Multiplexer 74151.

Menuju Akhir

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

4. Percobaan

1. Tujuan (BACK)

Untuk menyelesaikan tugas mata kuliah sistem digital
Untuk memahami materi rangkaian multiplexer 74151
Memahami rangkaian multiplexer 74151

2. Alat dan Bahan (BACK)

A. Alat

> Voltmeter

Voltemeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besaran tegangan listrik yang ada di dalam sebuah rangkaian listrik.

> Amperemeter

Amperemeter adalah salah satu alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur seberapa besar kuat arus listrik yang terdapat pada sebuah rangkaian.

> Power Suply

Power suply atau catu daya adalah salah satu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronik lainnya.

B. Bahan

> IC 74151

IC 74151 merupakan salah satu dari sekian banyak komponen multiplexer. IC 74151 memiliki 8 pin input dan juga mempunyai 3 selection dan ada pin enabled. Pada pin output terdapat 2 pin yang memiliki output berlawanan.

Konfigurasi :

> alat elektronika

> berat : 10 gram

Spesifikasi :

3. Dasar Teori (BACK)

Multiplexer atau MUX, juga disebut selektor data, adalah rangkaian kombinasional dengan lebih dari satu jalur masukan, satu jalur keluaran dan lebih dari satu jalur pemilihan. Ada beberapa IC multiplexer itu memberikan keluaran yang saling melengkapi. Juga, multiplexer dalam bentuk IC hampir selalu memiliki ENABLE atau input STROBE, yang harus aktif agar multiplekser dapat melakukan yang diinginkan fungsi. Multiplexer memilih informasi biner yang ada di salah satu jalur input, tergantung pada status logika dari input seleksi, dan merutekannya ke jalur output. Jika ada n garis seleksi, maka jumlah jalur input maksimum yang mungkin adalah 2n dan multiplexer disebut sebagai 2n-to-1 multiplexer atau multiplexer 2n × 1. Gambar 8.1 (a) dan (b) masing-masing menunjukkan representasi rangkaian dan tabel kebenaran multiplexer 4-ke-1 dasar.

Untuk membiasakan pembaca dengan perangkat multiplekser praktis yang tersedia dalam bentuk IC, Gambar 8.2 dan 8.3 masing-masing menunjukkan representasi rangkaian dan tabel fungsi multiplexer 8-ke-1 dan 16-ke-1. Itu Multiplexer 8-ke-1 dari Gambar 8.2 adalah nomor tipe IC 74151 dari keluarga TTL. Ini memiliki RENDAH aktif AKTIFKAN masukan dan berikan keluaran pelengkap. Gambar 8.3 mengacu pada nomor jenis IC 74150 keluarga TTL. Ini adalah multiplexer 16-ke-1 dengan input LOW ENABLE aktif dan output LOW aktif.

8.1.1 Didalam Multiplexer

Kami akan menjelaskan secara singkat jenis rangkaian logika kombinasional yang ditemukan di dalam multiplexer oleh mempertimbangkan multiplexer 2-ke-1 pada Gambar 8.4 (a), tabel fungsional yang ditunjukkan pada Gambar. 8.4 (b). Gambar 8.4 (c) menunjukkan kemungkinan diagram logika dari multiplekser ini. Rangkaian berfungsi sebagai berikut:
• Untuk S = 0, ekspresi Boolean untuk output menjadi Y = I0.
• Untuk S = 1, ekspresi Boolean untuk keluaran menjadi Y = I1.
Jadi, input I0 dan I1 masing-masing dialihkan ke output untuk S = 0 dan S = 1. Memperluas konsep lebih lanjut, Gambar 8.5 menunjukkan diagram logika dari multiplexer 4-ke-1. Kombinasi masukan 00, 01, 10 dan 11 pada jalur pilih masing-masing beralih I0, I1, I2 dan I3 ke output. Pengoperasian sirkuit diatur oleh fungsi Boolean (8.1). Demikian pula, multiplexer 8-ke-1 dapat direpresentasikan dengan fungsi Boolean (8.2):

8.1.2. Implementasi fungsi Boolean dengan Multiplexer

Salah satu aplikasi multiplexer yang paling umum adalah penggunaannya untuk implementasi kombinasional logika fungsi Boolean. Teknik paling sederhana untuk melakukannya adalah dengan menggunakan MUX 2n-ke-1 untuk diterapkan fungsi Boolean n-variabel. Jalur input yang sesuai dengan masing-masing minterm yang ada di Fungsi Boolean dibuat sama dengan status logika '1'. Minterm tersisa yang tidak ada di file Fungsi Boolean dinonaktifkan dengan membuat baris masukan yang sesuai sama dengan logika '0'. Sebagai seorang Contoh, Gambar 8.8 (a) menunjukkan penggunaan MUX 8-ke-1 untuk mengimplementasikan fungsi Boolean yang diberikan dengan persamaan:

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.8, jalur input yang sesuai dengan tiga minterm yang ada di Boolean yang diberikan fungsi terkait dengan logika '1'. Lima kemungkinan minterm tersisa yang tidak ada dalam fungsi Boolean adalah terikat dengan logika '0'. Namun, ada teknik yang lebih baik yang tersedia untuk melakukan hal yang sama. Dalam hal ini, MUX 2n-ke-1 bisa digunakan untuk mengimplementasikan fungsi Boolean dengan n + 1 variabel. Prosedurnya adalah sebagai berikut. Dari n + 1 variabel, n terhubung ke n jalur pemilihan multiplexer 2n ke- 1. Variabel sisa digunakan dengan jalur input. Berbagai baris masukan terkait dengan salah satu dari berikut ini: '0', '1', sisa variabel dan pelengkap variabel sisa. Baris mana yang diberi status logika apa mudah ditentukan dengan bantuan prosedur sederhana. Prosedur lengkap diilustrasikan untuk Fungsi Boolean diberikan oleh persamaan (8.3).

Ini adalah fungsi Boolean tiga variabel. Secara konvensional, kita perlu menggunakan multiplexer 8-ke-1 untuk mengimplementasikan fungsi ini. Sekarang kita akan melihat bagaimana ini dapat diimplementasikan dengan multiplexer 4-ke-1. Multiplexer yang dipilih memiliki dua jalur pemilihan. Langkah pertama di sini adalah menentukan tabel kebenaran fungsi Boolean yang diberikan, yang ditunjukkan pada Tabel 8.1. Pada langkah berikutnya, dua dari tiga variabel dihubungkan ke dua baris pemilihan, dengan urutan yang lebih tinggi variabel yang terhubung ke jalur pemilihan tingkat tinggi. Misalnya, dalam kasus ini, variabel B dan C adalah variabel terpilih untuk garis seleksi dan masing-masing terhubung ke seleksi jalur S1 dan S0. Pada langkah ketiga, tabel dari tipe yang ditunjukkan pada Tabel 8.2 dibangun. Di bawah masukan ke multiplexer, minterm terdaftar dalam dua baris, seperti yang ditunjukkan. Baris pertama mencantumkan istilah-istilah di mana variabel yang tersisa A dilengkapi, dan baris kedua mencantumkan istilah-istilah di mana A tidak dilengkapi. Ini mudah dilakukan dengan bantuan tabel kebenaran. Minterm yang diperlukan diidentifikasi atau ditandai dengan beberapa cara di tabel ini. Dalam pemberian tabel, entri ini telah disorot. Setiap kolom diperiksa satu per satu. Jika tidak ada minterm dari kolom tertentu disorot, '0' ditulis di bawahnya. Jika keduanya disorot, '1' ditulis. Jika hanya satu yang disorot, variabel yang sesuai (dilengkapi atau tidak) ditulis. Baris masukan kemudian diberi status logika yang sesuai. Dalam kasus ini, I0, I1, I2 dan I3 akan dihubungkan ke A, 0, A dan A. Gambar 8.8 (b) menunjukkan logikanya penerapan.

ELECTRICAL ENGINEERING

Contoh Soal 8.1

A. Prosedur Percobaan

Step 1:SUSUN dan SIAPKAN KOMPONEN

Step 2:RANGKAI KOMPONEN

Step 3: BUAT SIMULASI PADA PROTEUS

Step 4: MENCOBA RANGKAIAN

Step 5: MENERAPKAN RANGKAIAN

B. Rangkaian Simulasi

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Laporkan Penyalahgunaan